Forscher der Berner Fachhochschule in der Schweiz haben die ersten Ergebnisse einer Studie über die Haltbarkeit und Leistung von Photovoltaik-Wechselrichtern und Leistungsoptimierern für Wohngebäude veröffentlicht. Die Untersuchung erstreckte sich über einen Zeitraum von 15 Jahren und ergab, dass rund 34 Prozent der Wechselrichter bis zum 15. Betriebsjahr ausgefallen sind. Um die Lebensdauer von Wechselrichtern für Wohngebäude zu untersuchen, führten die Forscher eine Online-Umfrage durch.
Studie: Wechselrichter von Photovoltaik-Anlagen fallen häufiger aus als gedacht
Die Leistungselektronik in Photovoltaik-Anlagen, insbesondere Wechselrichter, gilt oft als Schwachpunkt und führt zu einem vorzeitigen Ausfall der Anlage. Hersteller garantieren in der Regel eine Lebensdauer von 15 Jahren, bevor mit einem Ausfall zu rechnen ist. Jedoch hat eine Studie der Fachhochschule Bern gezeigt, dass mehr als ein Drittel (34,3 %) bis zum 15. Betriebsjahr ausfallen. Die Studie basiert auf Daten von 1195 PV-Anlagen, 2121 Wechselrichtern und 8542 Optimierern, wobei die meisten Wechselrichter eine Nennleistung zwischen 10 und 15 Kilovoltampere (kVA) hatten.
Laut den Wissenschaftlern der Fachhochschule Bern sind die Hersteller und der Standort der Wechselrichter wesentliche Faktoren für deren Laufzeit. Geräte im Freien sind anfälliger für Ausfälle als innen aufgestellte Wechselrichter. In der Studie wurden Komponenten von sechs Unternehmen, darunter Fronius, Huawei, Kostal, SMA, Solaredge und Sputnik, geprüft.
Komplexere Anlagen haben früher Fehler: Fachhochschule Bern veröffentlicht neue Studie zur Lebensdauer von Wechselrichtern in PV-Anlagen
Die Forscher der Fachhochschule Bern verwendeten den Kaplan-Meier-Schätzer, um die Ausfallwahrscheinlichkeit der Wechselrichter zu bewerten. Diese Methode wird in der medizinischen Forschung angewendet und kann um verschiedene Einflussfaktoren bereinigt werden, wie zum Beispiel dem Jahr der Inbetriebnahme, dem Wechselrichterhersteller oder dem Nennleistungsverhältnis. Dies erklärten die Wissenschaftler gegenüber dem Branchenportal pv magazine (pv-magazine: 10.02.23). Durch die Anwendung des Kaplan-Meier-Schätzers konnten die Forscher die Lebensdauer der Wechselrichter in PV-Anlagen genauer bestimmen und feststellen.
Die Studie der Fachhochschule Bern hat ergeben, dass komplexere PV-Anlagen frühere Fehler aufweisen. Das heißt, je mehr Leistungselektronik verbaut ist, desto schneller versagt ein Wechselrichter. Die Wissenschaftler beobachteten auch, dass bei Anschluss eines Optimierers häufiger ertragsrelevante Fehler während der 15 Jahre auftraten. Dies ist eine wichtige Erkenntnis, da viele moderne PV-Anlagen aufgrund ihrer komplexeren Architektur mehrere Wechselrichter und Optimierer benötigen.
Mehr als 34 % der Wechselrichter fallen vor Ablauf von 15 Jahren aus
Die Studie der Fachhochschule Bern ist eine umfangreiche Analyse von Wechselrichtern im Bestand, jedoch betonen die Forscher, dass es sich nicht um eine repräsentative Untersuchung aller Geräte auf dem Markt handelt. Trotzdem zeigt die Studie, dass die Lebensdauer von Wechselrichtern in der Regel über 15 Jahre hinausgeht. Je länger ein Wechselrichter läuft, desto geringer fallen die Kosten für den Betrieb der PV-Anlage aus. Die Geräte mit Störungen mussten auch nicht zwangsläufig ausgetauscht werden, da es sich teilweise um defekte Displays handelte. Einfache Inverter lassen sich oft reparieren, während die Optimierer in der Regel ausgetauscht werden müssen.
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